聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统的制作方法
【专利摘要】聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，包括聚合框架、搅拌罐、初聚罐、终聚罐、切粒机、冷却池、硫化结晶床、干燥塔、第一料仓、第二料仓、压缩空气系统、纺丝螺杆挤出机和纺丝箱体，搅拌罐底部通过第一输料管与初聚罐顶部连接，第一输料管上设有聚乳酸预聚混料装置；纺丝螺杆挤出机的出料口通过熔体管道与纺丝箱体连接，熔体管道上设有动静一体管道式混料装置。本实用新型确保预聚合管内的熔体在恒定速度状态下向下流动，并使预聚合管内熔体温度也基本一致，本实用新型直接在第三输料管上设置若干组混料单元即可，省去了在输送管道上安装混料系统，节约了成本，达到均匀混料之目的，输送及混料效率大大提高。
【专利说明】
聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统
技术领域
[0001]本实用新型属于聚乳酸聚合技术领域，尤其涉及一种聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统。
【背景技术】
[0002]聚乳酸聚合工序包括预聚和终聚。需要聚合的熔体首先要经过预聚，预聚的设备是一个立式圆柱体形状的罐体，罐体顶部沿垂直方向设有预聚合管。需要预聚合的熔体从预聚合管的上端定量进入预聚合管内，靠自身重力并从上向下平稳向下流动到罐体内。由于熔体与预聚合管管壁的摩擦因数，预聚合管中心的熔体向下流动速度比预聚合管管壁处的熔体向下的流动速度要快，而且预聚合管管壁处的温度与预聚合管中心的温度也有差另O。而理想的状况是；1、熔体在恒定速度状态下向下流动;2、预聚合管内熔体向下流动时每个层面的管壁与预聚合管中心的溶体温度最好也是一样的；3、由于终聚后用于输送聚乳酸的输送管道较长，靠近管壁的高聚物熔体粘稠度特别大，聚乳酸熔体在输送过程中因熔体流速不均匀造成的高聚物分子量分布较宽(不均匀)问题，杂质不能有效地过滤掉，从而影响到纺丝品质。为达到此目的，预聚合管内需要装配数组混料预热器，以满足聚合工艺的要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种能将预聚合管内壁与中心处的熔体保持基本等速向下流动、并能把预聚合管内壁与中心处的熔体进行交换混合保持温度一致、在终聚后输送过程中混合均匀的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，包括聚合框架、切粒机、冷却池、硫化结晶床、干燥塔、第一料仓、第二料仓、压缩空气系统、纺丝螺杆挤出机和纺丝箱体，聚合框架上自上而下依次设有搅拌罐、初聚罐和终聚罐，搅拌罐底部通过第一输料管与初聚罐顶部连接，第一输料管上设有聚乳酸预聚混料装置、第一自动控制阀和第一计量栗，初聚罐底部通过第二输料管与终聚罐顶部连接，第二输料管上设有第二自动控制阀和第二计量栗，终聚罐底部连接有第三输料管，第三输料管上设有第三计量栗，第三输料管的出料口连接有位于冷却池上方的聚乳酸熔体挤出孔板，冷却池内盛装有冷却水，切粒机的工作端设在冷却池内，切粒机的出料端位于冷却池外并通过输送机与硫化结晶床的进料端连接，硫化结晶床的出料端与干燥塔的进料口连接，干燥塔的出料口与第二料仓的进料口连接；
[0005]第二料仓的出料口通过主下料管与纺丝螺杆挤出机的进料口连接，压缩空气系统的出风口与主下料管之间倾斜设有风管，风管与压缩空气系统连接端的位置高于风管与主下料管连接端的位置，风管上设有邻近压缩空气系统的调节风阀，第一料仓的出料口通过混合料管与风管连接，混合料管上设有粉末计量器，纺丝螺杆挤出机的出料口通过熔体管道与纺丝箱体连接，熔体管道上设有动静一体管道式混料装置，纺丝箱体内设有纺丝计量栗和纺丝组件，熔体管道的出料口伸入到纺丝箱体内并与纺丝计量栗的进料口连接，纺丝计量栗的出口与纺丝组件的进口连接；
[0006]聚乳酸预聚混料装置包括沿垂直方向设置的预聚合管，预聚合管内自上而下至少设有两个混料预热器，所有的混料预热器均结构相同；
[0007]每个混料预热器均包括具有同一条中心线的第一上锥形导流筒、第二上锥形导流筒、第一下锥形导流筒、第二下锥形导流筒、上分流锥筒和下分流锥筒；
[0008]第一上锥形导流筒和第一下锥形导流筒均为上粗下细且上下通透结构，第一上锥形导流筒下端内径大于第二上锥形导流筒下端内径，第二上锥形导流筒和第二下锥形导流筒均为上细下粗且上下通透结构，第一上锥形导流筒下端内径与第二上锥形导流筒上端内径相等，第一下锥形导流筒下端内径与第二下锥形导流筒上端内径相等，第一上锥形导流筒上端外沿、第二上锥形导流筒下端外沿、第一下锥形导流筒上端边沿和第二下锥形导流筒下端边沿均固定连接在预聚合管内壁，第一上锥形导流筒下端边沿与第二上锥形导流筒上端边沿固定连接，第一上锥形导流筒下端边沿与第二上锥形导流筒上端边沿固定连接，第一下锥形导流筒下端边沿与第二下锥形导流筒上端边沿固定连接；
[0009]上分流锥筒为顶部尖锐封堵、底部敞口的结构，下分流锥筒为底部尖锐封堵、顶部敞口的结构，上分流锥筒下端内径等于下分流锥筒上端内径，上分流锥筒下端内径小于预聚合管内径，上分流锥筒下端边沿与下分流锥筒上端边沿固定连接;上分流锥筒和下分流锥筒外壁通过热媒导管与预聚合管内壁固定连接；
[0010]上分流锥筒的上端高于第一上锥形导流筒上端边沿，下分流锥筒的下端与第二下锥形导流筒上端边沿齐平；
[0011]上分流锥筒外表面与第一下锥形导流筒外表面之间形成管壁熔体下流通道，下分流锥筒外表面与第一下锥形导流筒外表面之间形成混合熔体下流通道；
[0012]上分流锥筒外表面设有中心熔体分流结构，中心熔体分流结构的下端与管壁熔体下流通道下端交汇。
[0013]动静一体管道式混料装置包括固定管道和混料单元，混料单元包括同轴向设置的静态混料管道和动态混料管道，动态混料管道的左端与静态混料管道的右端法兰连接，动态混料管道内设有动态螺旋隔板，动态螺旋隔板将动态混料管道内部沿轴向方向分隔成第一半圆螺旋通道和第二半圆螺旋通道，动态螺旋隔板与动态混料管道内壁间隙配合;静态混料管道内设有静态螺旋隔板，静态螺旋隔板将静态混料管道内部沿轴向方向分隔成第三半圆螺旋通道和第四半圆螺旋通道，静态螺旋隔板与静态混料管道内壁固定连接；
[0014]动态螺旋隔板和静态螺旋隔板的两端部所在的平面均垂直于动态混料管道的中心轴线，动态螺旋隔板右端部中心设有动态锥形槽，动态螺旋隔板左端部中心设有动态顶尖，静态螺旋隔板右端部中心设有静态锥形槽，静态螺旋隔板左端部中心设有静态顶尖，动态顶尖左端顶在静态锥形槽内；
[0015]固定管道左端与动态混料管道右端法兰连接，固定管道内设有支架，支架上设有固定顶尖，固定顶尖左端顶在动态锥形槽内。
[0016]混料单元的数量大于等于两组，相邻两组混料单元之间法兰连接，一组混料单元的静态顶尖左端顶在相邻的一组混料单元的动态锥形槽内，固定管道与最右端的一组混料单元连接。
[0017]静态混料管道的长度小于动态混料管道的长度。
[0018]中心熔体分流结构包括一个分流筒和若干个分流管，分流筒和分流管均设在上分流锥筒上，分流筒顶部敞口，分流筒上端边沿水平，分流管上宽下窄，分流管所有分流管沿上分流锥筒圆周方向均匀布置，分流管上端与分流筒下端连通，分流管下端口位于管壁熔体下流通道下端与混合熔体下流通道上端交汇处的外侧。
[0019]上分流锥筒与下分流锥筒的内部形成上预热腔，第一下锥形导流筒与第二下锥形导流筒的内部形成下预热腔，上预热腔和下预热腔内均通入有热循环流体介质；热媒导管内端与上预热腔连通，热媒导管外端伸出预聚合管外部。
[0020]采用上述技术方案，在第一输料管上设置聚乳酸预聚混料装置进行混料预热过程为:熔体在预聚合管中向下流动，预聚合管中心处的熔体A沿上分流锥筒表面进入到分流筒，熔体A再通过分流管自动流到管壁熔体下流通道下端与混合熔体下流通道上端的交汇处的外侧，与此同时，靠近预聚合管管壁的熔体B经过第一上锥形导流筒进入到管壁熔体下流通道内，流到管壁熔体下流通道下端后位于熔体A的上部，S卩熔体A和熔体B进入混合熔体下流通道后，熔体A位于下层，熔体B位于上层，等到熔体A和熔体B流到混合熔体下流通道下端出口时，熔体B位于熔体A中间，即熔体A由中心转换到顺着管壁继续向下流动，熔体B由紧邻管壁转换到中心继续向下流动，在换位过程中，熔体A和熔体B也进行了一定地混合。
[0021]在熔体混合换位过程中，在上预热腔和下预热腔内均通入热循环流体介质，热循环流体介质可以根据工艺要求加入热媒介质如;联苯醚、导热油等，对熔体进行预热，以方便控制预聚工艺。本实用新型在各个部件的连接处均采取了无死角设计。一根预聚合管内从上到下可以安装多组混料预热器。
[0022]在熔体管道上设置动静一体管道式混料装置，具有以下有益效果:在纺丝螺杆挤出机的输送压力作用下，聚合后的聚乳酸熔体由固定管道进入，当粘稠的熔体在高压下通过动态混料管道的时候，动态螺旋隔板在熔体的推动下开始旋转，动态混料管道的内壁上的粘稠熔体被旋转的动态螺旋隔板刮下，刮下的粘稠熔体与动态混料管道中间的较稀得熔体混在一起，并向前推进到静态混料管道内的第三半圆螺旋通道和第四半圆螺旋通道内进行混合，混合后再进入到动态混料管道内重复上述混料过程，经过若干组混料单元后，均匀的聚乳酸熔体进入聚乳酸熔体挤出孔板，聚乳酸熔体挤出孔板将聚乳酸熔体喷成带条后进行水冷，同时切粒机的旋转刀片紧贴聚乳酸熔体挤出孔板旋转，旋转刀片将聚乳酸熔体带条切断形成聚乳酸切片。由于第一半圆螺旋通道和第二半圆螺旋通道较长且均在轴向方向上为螺旋方向设置，这样就会在高压恪体通过时，驱动动态螺旋隔板旋转;动态螺旋隔板的旋转材料顶尖与锥形槽顶压配合的形式，不仅易于制造和装配，而且在旋转过程中摩擦力更小，从而提高动态螺旋隔板刮料的效率。静态混料管道的长度小于动态混料管道的长度，这样可使整个输送聚乳酸的管道的大部分长度都会将管壁上附着的粘稠度特别大的聚乳酸刮掉，充分提高混合的均匀度。
[0023]综上所述，本实用新型原理科学、设计合理、结构简单，确保预聚合管内的熔体在恒定速度状态下向下流动，并使预聚合管内熔体向下流动时每个层面的管壁与预聚合管中心的溶体温度也基本一致，从而满足聚合工艺的要求。直接在熔体管道上设置若干组混料单元即可，省去了在输送管道上安装混料系统，节约了成本，达到均匀混料之目的，输送及混料效率大大提尚。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的结构不意图；
[0025]图2是图1中具有一组混料单元的本实用新型的结构示意图；
[0026]图3是图2中动态螺旋隔板的立体结构示意图；
[0027]图4是图2中静态螺旋隔板的立体结构示意图；
[0028]图5是图1中聚乳酸预聚混料装置的结构示意图；
[0029]图6是图5中的中心熔体分流结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0030]如图1-图6所示，本实用新型的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，包括聚合框架16、切粒机17、冷却池18、硫化结晶床60、干燥塔61、第一料仓62、第二料仓63、压缩空气系统64、纺丝螺杆挤出机65和纺丝箱体66，聚合框架16上自上而下依次设有搅拌罐19、初聚罐20和终聚罐21，搅拌罐19底部通过第一输料管22与初聚罐20顶部连接，第一输料管22上设有聚乳酸预聚混料装置40、第一自动控制阀23和第一计量栗24，初聚罐20底部通过第二输料管25与终聚罐21顶部连接，第二输料管25上设有第二自动控制阀26和第二计量栗27，终聚罐21底部连接有第三输料管28，第三输料管28上设有第三计量栗29，第三输料管28的出料口连接有位于冷却池18上方的聚乳酸熔体挤出孔板32，冷却池18内盛装有冷却水，切粒机17的工作端设在冷却池18内，切粒机17的出料端位于冷却池18外并通过输送机与硫化结晶床60的进料端连接，硫化结晶床60的出料端与干燥塔61的进料口连接，干燥塔61的出料口与第二料仓63的进料口连接。
[0031 ]第二料仓63的出料口通过主下料管67与纺丝螺杆挤出机65的进料口连接，压缩空气系统64的出风口与主下料管67之间倾斜设有风管68，风管68与压缩空气系统64连接端的位置高于风管68与主下料管67连接端的位置，风管68上设有邻近压缩空气系统64的调节风阀69，第一料仓62的出料口通过混合料管70与风管68连接，混合料管70上设有粉末计量器71，纺丝螺杆挤出机65的出料口通过熔体管道72与纺丝箱体66连接，熔体管道72上设有动静一体管道式混料装置31，纺丝箱体66内设有纺丝计量栗73和纺丝组件74，熔体管道72的出料口伸入到纺丝箱体66内并与纺丝计量栗73的进料口连接，纺丝计量栗73的出口与纺丝组件74的进口连接。
[0032]动静一体管道式混料装置31包括固定管道I和混料单元，混料单元包括同轴向设置的静态混料管道2和动态混料管道3，动态混料管道3的左端与静态混料管道2的右端法兰连接，动态混料管道3内设有动态螺旋隔板4，动态螺旋隔板4将动态混料管道3内部沿轴向方向分隔成第一半圆螺旋通道5和第二半圆螺旋通道6，动态螺旋隔板4与动态混料管道3内壁间隙配合;静态混料管道2内设有静态螺旋隔板7，静态螺旋隔板7将静态混料管道2内部沿轴向方向分隔成第三半圆螺旋通道8和第四半圆螺旋通道9，静态螺旋隔板7与静态混料管道2内壁固定连接。
[0033]动态螺旋隔板4和静态螺旋隔板7的两端部所在的平面均垂直于动态混料管道3的中心轴线，动态螺旋隔板4右端部中心设有动态锥形槽10，动态螺旋隔板4左端部中心设有动态顶尖11，静态螺旋隔板7右端部中心设有静态锥形槽12，静态螺旋隔板7左端部中心设有静态顶尖13，动态顶尖11左端顶在静态锥形槽12内。
[0034]固定管道I左端与动态混料管道3右端法兰连接，固定管道I内设有支架14，支架14上设有固定顶尖15，固定顶尖15左端顶在动态锥形槽10内。
[0035]混料单元的数量大于等于两组，相邻两组混料单元之间法兰连接，一组混料单元的静态顶尖13左端顶在相邻的一组混料单元的动态锥形槽10内，固定管道I与最右端的一组混料单元连接。静态混料管道2的长度小于动态混料管道4的长度。
[0036]聚乳酸预聚混料装置40包括沿垂直方向设置的预聚合管41，预聚合管41两端固定连接在第一输料管22上，或者可以把第一输料管22作为预聚合管41，预聚合管41内自上而下至少设有两个混料预热器，所有的混料预热器均结构相同；本实用新型中预聚合管41可以使用第一输料管22代替；
[0037]每个混料预热器均包括具有同一条中心线的第一上锥形导流筒42、第二上锥形导流筒43、第一下锥形导流筒44、第二下锥形导流筒45、上分流锥筒46和下分流锥筒47;
[0038]第一上锥形导流筒42和第一下锥形导流筒44均为上粗下细且上下通透结构，第一上锥形导流筒42下端内径大于第二上锥形导流筒43下端内径，第二上锥形导流筒43和第二下锥形导流筒45均为上细下粗且上下通透结构，第一上锥形导流筒42下端内径与第二上锥形导流筒43上端内径相等，第一下锥形导流筒44下端内径与第二下锥形导流筒45上端内径相等，第一上锥形导流筒42上端外沿、第二上锥形导流筒43下端外沿、第一下锥形导流筒44上端边沿和第二下锥形导流筒45下端边沿均固定连接在预聚合管41内壁，第一上锥形导流筒42下端边沿与第二上锥形导流筒43上端边沿固定连接，第一上锥形导流筒42下端边沿与第二上锥形导流筒43上端边沿固定连接，第一下锥形导流筒44下端边沿与第二下锥形导流筒45上端边沿固定连接；
[0039]上分流锥筒46为顶部尖锐封堵、底部敞口的结构，下分流锥筒47为底部尖锐封堵、顶部敞口的结构，上分流锥筒46下端内径等于下分流锥筒47上端内径，上分流锥筒46下端内径小于预聚合管41内径，上分流锥筒46下端边沿与下分流锥筒47上端边沿固定连接;上分流锥筒46和下分流锥筒47外壁通过热媒导管与预聚合管41内壁固定连接；
[0040]上分流锥筒46的上端高于第一上锥形导流筒42上端边沿，下分流锥筒47的下端与第二下锥形导流筒45上端边沿齐平；
[0041 ]上分流锥筒46外表面与第一下锥形导流筒44外表面之间形成管壁熔体下流通道48，下分流锥筒47外表面与第一下锥形导流筒44外表面之间形成混合熔体下流通道49;
[0042]上分流锥筒46外表面设有中心熔体分流结构50，中心熔体分流结构50的下端与管壁熔体下流通道48下端交汇。
[0043]中心熔体分流结构50包括一个分流筒51和若干个分流管52，分流筒51和分流管52均设在上分流锥筒46上，分流筒51顶部敞口，分流筒51上端边沿水平，分流管52上宽下窄，分流管52所有分流管52沿上分流锥筒46圆周方向均匀布置，分流管52上端与分流筒51下端连通，分流管52下端口位于管壁熔体下流通道48下端与混合熔体下流通道49上端交汇处的外侧。
[0044]上分流锥筒46与下分流锥筒47的内部形成上预热腔53，第一下锥形导流筒44与第二下锥形导流筒45的内部形成下预热腔54，上预热腔53和下预热腔54内均通入有热循环流体介质。热媒导管内端与上预热腔53连通，热媒导管外端伸出预聚合管外部。热媒导管对上预热腔53内的热循环流体介质进行循环导流，并起到支撑定位上分流锥筒46和下分流锥筒47的作用。其中热媒导管在图中未示意出来。
[0045]在第一输料管上设置聚乳酸预聚混料装置40进行混料预热过程为:熔体在预聚合管41中向下流动，预聚合管41中心处的熔体A沿上分流锥筒46表面进入到分流筒51，熔体A再通过分流管52自动流到管壁熔体下流通道48下端与混合熔体下流通道49上端的交汇处的外侧，与此同时，靠近预聚合管41管壁的熔体B经过第一上锥形导流筒42进入到管壁熔体下流通道48内，流到管壁熔体下流通道48下端后位于熔体A的上部，即熔体A和熔体B进入混合熔体下流通道49后，熔体A位于下层，熔体B位于上层，等到熔体A和熔体B流到混合熔体下流通道49下端出口时，熔体B位于熔体A中间，S卩熔体A由中心转换到顺着管壁继续向下流动，熔体B由紧邻管壁转换到中心继续向下流动，在换位过程中，熔体A和熔体B也进行了一定地混合。图5中空心箭头的指向为熔体A的流向，实心箭头的指向为熔体B的流向。
[0046]在熔体混合换位过程中，在上预热腔53和下预热腔54内均通入热循环流体介质，热循环流体介质可以根据工艺要求加入热媒介质如;联苯醚、导热油等，对熔体进行预热，以方便控制预聚工艺。本实用新型在各个部件的连接处均采取了无死角设计。一根预聚合管41内从上到下可以安装多组混料预热器。
[0047]在第三输料管28上设置动静一体管道式混料装置31，具有以下有益效果:在纺丝螺杆挤出机65的作用下，聚合后的聚乳酸由固定管道I进入，当粘稠的熔体在高压下通过动态混料管道3的时候，动态螺旋隔板4在熔体的推动下开始旋转，动态混料管道3的内壁上的粘稠熔体被旋转的动态螺旋隔板4刮下，刮下的粘稠熔体与动态混料管道3中间的较稀得熔体混在一起，并向前推进到静态混料管道2内的第三半圆螺旋通道8和第四半圆螺旋通道9内进行混合，混合后再进入到动态混料管道3内重复上述混料过程，经过若干组混料单元后，均匀的聚乳酸熔体进入聚乳酸熔体挤出孔板32，聚乳酸熔体挤出孔板32将聚乳酸熔体喷成带条后进行水冷，水冷凝固到常温后，经切粒机17进行切片作业。由于第一半圆螺旋通道5和第二半圆螺旋通6道较长且均在轴向方向上为螺旋方向设置，这样就会在高压熔体通过时，驱动动态螺旋隔板4旋转;动态螺旋隔板4的旋转材料顶尖与锥形槽顶压配合的形式，不仅易于制造和装配，而且在旋转过程中摩擦力更小，从而提高动态螺旋隔板4刮料的效率。静态混料管道2的长度小于动态混料管道3的长度，这样可使整个熔体管道72(由静态混料管道2和动态混料管道3组成)的大部分长度都会将管壁上附着的粘稠度特别大的聚乳酸刮掉，充分提高混合的均匀度。
[0048]采用本实用新型的纺丝生产工艺的具体步骤如下:
[0049](1)、将参与聚合的催化剂、稳定剂等溶剂融合成为悬浮液，将悬浮液注入到搅拌罐19内，同时向搅拌罐内注入丙交酯熔体，开启搅拌罐工作，搅拌熔体20?40min，直到混合均匀后停止搅拌；
[0050](2)、打开搅拌罐19底部的第一自动控制阀23，通过第一计量栗24将丙交酯熔体混合物经第一输料管22落入到初聚罐20内进行初步聚合作业，在丙交酯熔体混合物自身重力的作用下，丙交酯熔体混合物通过聚乳酸预聚混料装置的过程中进行预热混合后进入初聚罐20内，在初聚罐20内进行初步聚合作业为温度为100?150°C，初步聚合作业的时间为I?2h，压力为0.2MPa，初步聚合作业后，丙交酯、二氧化钛和溶剂的混合物被聚合成为粘稠的聚乳酸熔体；[0051 ] (3)、打开初聚罐20底部的第二自动控制阀26，通过第二计量栗27将聚乳酸熔体经第二输料管25落入到终聚罐21内进行最终聚合作业，最终聚合作业为温度为150?280°C，最终聚合作业的时间为I?6h，压力为0.3MPa;
[0052 ] (4 )、打开终聚罐21底部的第三自动控制阀，终聚罐21内的聚乳酸熔体经第三输料管28排出，第三输料管28上设置的第三计量栗29为聚乳酸熔体提供计量、过滤和输送的动力，干净、混合均匀的聚乳酸熔体由聚乳酸熔体挤出孔板32挤出成为带条状，然后对聚乳酸熔体进行水冷；
[0053](5)、聚乳酸熔体水冷凝固到常温后操作切粒机17进行切片作业，切粒机17将带条状的聚乳酸熔体切成聚乳酸切片(粒状)，通过输送机将聚乳酸切片输送到硫化结晶床60上进行结晶，结晶后聚乳酸切片输送到干燥塔61进行干燥；
[0054](6)、将干燥后的聚乳酸干切片储存到第二料仓63内，将干燥的二氧化钛干粉存储到第一料仓62内，第二料仓63底部通过主下料管67与纺丝螺杆挤出机65的进料口连接；
[0055](7)、第一料仓62内的二氧化钛干粉靠重力落入到粉末计量器71内，粉末计量器71对二氧化钛干粉进行计量;在第二料仓63内的聚乳酸干切片靠重力在主下料管67内下落的同时，压缩空气系统64向风管68内吹入干燥的压缩空气，将通过粉末计量器71计量的二氧化钛干粉吹送到主下料管67内，调节风阀69可对风速大小进行调节，以适应二氧化钛干粉与聚乳酸干切片不同比例的混合，二氧化钛干粉在主下料管67内与聚乳酸干切片混合后落入到纺丝螺杆挤出机65内；
[0056](8)、纺丝螺杆挤出机65将二氧化钛干粉和聚乳酸干切片加热到200_300°C制成聚乳酸熔体；
[0057](9 )、在纺丝螺杆挤出机65的输送压力下，过滤后的聚乳酸熔体通过熔体管道72被送入到纺丝箱体66内，熔体管道72上安装的动静一体管道式混料装置31进一步均匀混合聚乳酸熔体；
[0058](10)、纺丝箱体66内的纺丝计量栗73将聚乳酸熔体计量增压后进入到纺丝组件74，纺丝组件74将聚乳酸熔体纺制成消光或半消光聚乳酸纤维。
[0059]采用本实用新型的生产工艺，本实用新型先生产聚乳酸切片，再根据纤维特性本实用新型在聚乳酸切片材料中加入一定比例(0.2 %?3 % )的纤维级二氧化钛(T12)，纤维的手感有明显的改善，较大有光(未加T12)聚乳酸纤维明显的柔软了许多。其次、染色速度明显降低，染色均匀性得到提高。
[0060]本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。
【主权项】
1.聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，其特征在于:包括聚合框架、切粒机、冷却池、硫化结晶床、干燥塔、第一料仓、第二料仓、压缩空气系统、纺丝螺杆挤出机和纺丝箱体，聚合框架上自上而下依次设有搅拌罐、初聚罐和终聚罐，搅拌罐底部通过第一输料管与初聚罐顶部连接，第一输料管上设有聚乳酸预聚混料装置、第一自动控制阀和第一计量栗，初聚罐底部通过第二输料管与终聚罐顶部连接，第二输料管上设有第二自动控制阀和第二计量栗，终聚罐底部连接有第三输料管，第三输料管上设有第三计量栗，第三输料管的出料口连接有位于冷却池上方的聚乳酸熔体挤出孔板，冷却池内盛装有冷却水，切粒机的工作端设在冷却池内，切粒机的出料端位于冷却池外并通过输送机与硫化结晶床的进料端连接，硫化结晶床的出料端与干燥塔的进料口连接，干燥塔的出料口与第二料仓的进料口连接； 第二料仓的出料口通过主下料管与纺丝螺杆挤出机的进料口连接，压缩空气系统的出风口与主下料管之间倾斜设有风管，风管与压缩空气系统连接端的位置高于风管与主下料管连接端的位置，风管上设有邻近压缩空气系统的调节风阀，第一料仓的出料口通过混合料管与风管连接，混合料管上设有粉末计量器，纺丝螺杆挤出机的出料口通过熔体管道与纺丝箱体连接，熔体管道上设有动静一体管道式混料装置，纺丝箱体内设有纺丝计量栗和纺丝组件，熔体管道的出料口伸入到纺丝箱体内并与纺丝计量栗的进料口连接，纺丝计量栗的出口与纺丝组件的进口连接； 聚乳酸预聚混料装置包括沿垂直方向设置的预聚合管，预聚合管内自上而下至少设有两个混料预热器，所有的混料预热器均结构相同； 每个混料预热器均包括具有同一条中心线的第一上锥形导流筒、第二上锥形导流筒、第一下锥形导流筒、第二下锥形导流筒、上分流锥筒和下分流锥筒； 第一上锥形导流筒和第一下锥形导流筒均为上粗下细且上下通透结构，第一上锥形导流筒下端内径大于第二上锥形导流筒下端内径，第二上锥形导流筒和第二下锥形导流筒均为上细下粗且上下通透结构，第一上锥形导流筒下端内径与第二上锥形导流筒上端内径相等，第一下锥形导流筒下端内径与第二下锥形导流筒上端内径相等，第一上锥形导流筒上端外沿、第二上锥形导流筒下端外沿、第一下锥形导流筒上端边沿和第二下锥形导流筒下端边沿均固定连接在预聚合管内壁，第一上锥形导流筒下端边沿与第二上锥形导流筒上端边沿固定连接，第一上锥形导流筒下端边沿与第二上锥形导流筒上端边沿固定连接，第一下锥形导流筒下端边沿与第二下锥形导流筒上端边沿固定连接； 上分流锥筒为顶部尖锐封堵、底部敞口的结构，下分流锥筒为底部尖锐封堵、顶部敞口的结构，上分流锥筒下端内径等于下分流锥筒上端内径，上分流锥筒下端内径小于预聚合管内径，上分流锥筒下端边沿与下分流锥筒上端边沿固定连接;上分流锥筒和下分流锥筒外壁通过热媒导管与预聚合管内壁固定连接； 上分流锥筒的上端高于第一上锥形导流筒上端边沿，下分流锥筒的下端与第二下锥形导流筒上端边沿齐平； 上分流锥筒外表面与第一下锥形导流筒外表面之间形成管壁熔体下流通道，下分流锥筒外表面与第一下锥形导流筒外表面之间形成混合熔体下流通道； 上分流锥筒外表面设有中心熔体分流结构，中心熔体分流结构的下端与管壁熔体下流通道下端交汇。2.根据权利要求1所述的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，其特征在于:动静一体管道式混料装置包括固定管道和混料单元，混料单元包括同轴向设置的静态混料管道和动态混料管道，动态混料管道的左端与静态混料管道的右端法兰连接，动态混料管道内设有动态螺旋隔板，动态螺旋隔板将动态混料管道内部沿轴向方向分隔成第一半圆螺旋通道和第二半圆螺旋通道，动态螺旋隔板与动态混料管道内壁间隙配合;静态混料管道内设有静态螺旋隔板，静态螺旋隔板将静态混料管道内部沿轴向方向分隔成第三半圆螺旋通道和第四半圆螺旋通道，静态螺旋隔板与静态混料管道内壁固定连接； 动态螺旋隔板和静态螺旋隔板的两端部所在的平面均垂直于动态混料管道的中心轴线，动态螺旋隔板右端部中心设有动态锥形槽，动态螺旋隔板左端部中心设有动态顶尖，静态螺旋隔板右端部中心设有静态锥形槽，静态螺旋隔板左端部中心设有静态顶尖，动态顶尖左端顶在静态锥形槽内； 固定管道左端与动态混料管道右端法兰连接，固定管道内设有支架，支架上设有固定顶尖，固定顶尖左端顶在动态锥形槽内。3.根据权利要求2所述的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，其特征在于:混料单元的数量大于等于两组，相邻两组混料单元之间法兰连接，一组混料单元的静态顶尖左端顶在相邻的一组混料单元的动态锥形槽内，固定管道与最右端的一组混料单元连接。4.根据权利要求2或3所述的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，其特征在于:静态混料管道的长度小于动态混料管道的长度。5.根据权利要求1所述的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，其特征在于:中心熔体分流结构包括一个分流筒和若干个分流管，分流筒和分流管均设在上分流锥筒上，分流筒顶部敞口，分流筒上端边沿水平，分流管上宽下窄，分流管所有分流管沿上分流锥筒圆周方向均匀布置，分流管上端与分流筒下端连通，分流管下端口位于管壁熔体下流通道下端与混合熔体下流通道上端交汇处的外侧。6.根据权利要求5所述的聚乳酸切片添加二氧化钛消光纺丝生产系统，其特征在于:上分流锥筒与下分流锥筒的内部形成上预热腔，第一下锥形导流筒与第二下锥形导流筒的内部形成下预热腔，上预热腔和下预热腔内均通入有热循环流体介质；热媒导管内端与上预热腔连通，热媒导管外端伸出预聚合管外部。
【文档编号】D03D13/00GK205522386SQ201620315598
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】王维平, 王精峰, 徐祎
【申请人】河南省龙都生物科技有限公司